Как работают ТЭновые, индукцикционные и электродные электрокотлы

Основным агрегатом, который обеспечивает полноценную работу отопительной системы, является котел. Оборудование бывает газовым, твердотопливным, дизельным и электрическим. Наиболее часто пользователи отдают предпочтение последнему варианту агрегатов. Чтобы определиться, какой электрический котел выбрать длядома, нужно ознакомиться с их техническими характеристиками, преимуществами и недостатками.

Принцип работы и сфера применения

Электрокотлы имеют простой принцип работы. В специальном баке установлены нагревательные элементы. После подачи в бак теплоносителя подключается электроэнергия. Возрастает температура в теплоносители за счет передачи энергии электротока. Теплоноситель циркулируется по всем трубам, что обеспечивает полноценное отопление помещения.

Некоторые модели котлов оснащаются механизмами управления и контроля, а также циркуляционным насосом. Экономия электроэнергии обеспечивается благодаря опции автоматической регулировки мощности. Более простые модели имеют встроенный термостат для регулирования мощности. Монтаж оборудования возможен в любом месте, которое характеризуется наличием электрического питания.

Устанавливают электрические котлы в тех местах, где нет возможности подключения к центральному газоснабжению. Установки применяют в квартирах, жилых домах и на коммерческих объектах в системах индивидуального водяного отопления. Предоставляется возможность их монтажа в комбинированных отопительных системах с гелиосистемой, твердотопливным или газовым котлом, системой теплого пола. Электрокотлы применяются для отопления промышленных объектов, работающих в таких областях, как сельское хозяйство, пищевая промышленность и т.д. с их помощью обеспечивается бесперебойное горячее водоснабжение, а также поддерживается необходимая температура сырья.

Особенности электродных устройств

Автоматика для электродного котла выбирается в зависимости от размеров помещения. В устройство заливают специальный химический раствор, после чего устанавливают остальные элементы отопительной системы. После подобных манипуляций электродные котлы отопления полностью дееспособны. Все, что нужно для запуска, – это включить его в розетку. Продолжительность нагрева в основном будет зависеть от площади помещения.

Поскольку в котле находится электролит, процесс нагрева получает максимальную теплоотдачу. Когда устройство нагревается до заданной температуры, автоматика полностью берет на себя управление и поддерживает эту температуру. Чтобы производить контроль и регулировку системы отопления, на вход и выход котла устанавливаются датчики температуры, которые имеют возможность регулировки.

Перед покупкой нужно обязательно обратить внимание на то, в какой части здания будет работать система. К примеру, если речь идет о торцевом помещении, тогда процесс нагрева будет отнимать достаточно много времени.

Принципиальная схема

Нагреваются электродные электрические котлы для отопления дома так же долго, как и обыкновенные газовые. Но существенное его преимущество заключается в том, что это устройство устанавливается в местах, куда невозможно провести газ. Так что электродный котел будет просто незаменимым для дач, загородных домов и прочих аналогичных мест. Вдобавок, такое устройство можно установить на одну батарею, что делает возможным организацию выборочного отопления.

На чем основывается выбор электрического котла

Электрокотел можно устанавливать в любом помещении

Перед тем как выбрать электрокотел для отопления частного дома нужно выстроить важные характеристики в одну иерархию. Что для вас действительно имеет ключевое значение, а что не так уж и принципиально. Рынок предлагает нам много моделей нагревателей, которые отличаются как своей мощностью, так и принципом работы. Лучший электрический котел отопления тот, который соответствует всем вашим требованиям и возможностям. В таком разнообразии выбор котла должен основываться на:

  • принципе работы;
  • мощности;
  • цене агрегата;
  • удобстве эксплуатации.

Для начала стоит забыть про экономичные электрические котлы отопления. Как выбрать экономный агрегат? – да никак, нет таких. Он в любом случае будет тянуть много электричества. По закону сбережения энергии, она переходит из одного состояния в другое без потерь. То есть, определённое количество электроэнергии нагревает какое-то количество воды. Каким образом это происходит, особого значения не имеет, все равно соотношение будет сохраняться. Способ преобразования тока для нагрева воды в системе отопления не может повлиять на КПД котла. В любом случае он практически достигает 100%.

Поэтому вопрос о том, как выбрать электрокотел для отопления частного дома больше касается его метода работы, конструкции, мощности. Последнему уделяется большое значение. Для того чтобы посчитать насколько мощным должен быть нагреватель, понадобятся следующие показатели:

  • квадратура отапливаемого помещения;
  • регион, в котором стоит дом;
  • теплопотери.

Разберемся, насколько мощным должен быть электрокотел для отопления дома. Так как выбрать его нужно правильно.

Чтобы нагреть один квадратный метр площади нужно затратить 40 ватт электроэнергии.

Читайте также:  Выбор и расчет нагревательных элементов теплого пола

Это значение умножается на всю площадь помещения. Затем результат умножается на коэффициент региона, в котором стоит дом, а также на коэффициент его теплопотерь. В южных областях коэффициент равен 0,7, а в северных доходит до 2. Для средней полосы принято брать значение коэффициента, равное 1,5. Также за счет того, что тепло уходит через перекрытия и полы в расчете мощности учитывается среднее значение теплопотерь 1,5.

Выбор электрического котла для отопления дома в значительной степени зависит от его цены. При этом надо учитывать не только цену самого агрегата, а и стоимость его дальнейшего обслуживания. Важно чтобы любой элемент можно было заменить в кратчайшие сроки и как можно дешевле. Это не машина, когда можно заказать деталь и подождать пару дней. Если остановился котел, то нужно принимать срочные меры, в течение нескольких часов, если дело происходит зимой.

Установка газового оборудования всегда сопряжена с составлением проектной документации

Помимо проведение газовой магистрали к месту установки котла, непременным условием становится обеспечение вывода продуктов сгорания и создание вентиляционной системы. Если учесть все бюрократические проволочки и уровень цен за услуги специалистов газовых хозяйств, которые являются абсолютными монополистами в этой области, то «головная боль» обеспечена будет немалая, да и денежные расходы – тоже.

Б. Установка котлов на твердом или жидком топливе потребует тоже массу организационных издержек. Такое оборудование должно быть размещено в отдельном помещении, выделенном под котельную, с грамотно организованным дымоходом и вентиляцией, чтобы исключить вероятность отравления угарным газом. Такие отопительные приборы – самые уязвимые с точки зрения пожарной безопасности, и наверняка потребуют согласования с соответствующими органами надзора.

Правила самостоятельного монтажа

Мы не будем подробно расписывать состав работ по установке радиаторов, соединению металлопластиковых труб и их подключению (подачи и обратки) к выводам котла. Все эти этапы Вы можете увидеть в видео инструкции, на которой продемонстрирована технология подключения электродного котла Галан, весьма популярного на сегодняшний день:

Как Вы видите, установка не представляет собой ничего сложного, все что нужно – подвести трубы, сделать заземление, подключить автоматику и произвести настройку. Даже в заводской инструкции к оборудованию подробно расписан весь состав работ. Гораздо важнее рассказать Вам о том, какие правила нужно учитывать при установке электродного котла своими руками. Итак, чтобы система проработала долго и без аварийных ситуаций, советуем соблюдать следующие рекомендации:

Вот и все, что хотелось рассказать Вам о том, как выполнить подключение электродного котла в доме и квартире. Также рекомендуем просмотреть видео, на котором рассказывается о достоинствах применения ЭОУ – электродных отопительных установок проточного типа, пользующихся популярностью на сегодняшний день.

Похожие материалы:

  • Как подключить электрический котел к сети
  • Преимущества и недостатки теплого пола
  • Экономичные способы электрического отопления гаража

Правила самостоятельного монтажа

Мы не будем подробно расписывать состав работ по установке радиаторов, соединению металлопластиковых труб и их подключению (подачи и обратки) к выводам котла. Все эти этапы Вы можете увидеть в видео инструкции, на которой продемонстрирована технология подключения электродного котла Галан, весьма популярного на сегодняшний день:

Видео инструкция по монтажу своими руками

Как Вы видите, установка не представляет собой ничего сложного, все что нужно – подвести трубы, сделать заземление, подключить автоматику и произвести настройку. Даже в заводской инструкции к оборудованию подробно расписан весь состав работ. Гораздо важнее рассказать Вам о том, какие правила нужно учитывать при установке электродного котла своими руками. Итак, чтобы система проработала долго и без аварийных ситуаций, советуем соблюдать следующие рекомендации:

Вот и все, что хотелось рассказать Вам о том, как выполнить подключение электродного котла в доме и квартире. Также рекомендуем просмотреть видео, на котором рассказывается о достоинствах применения ЭОУ – электродных отопительных установок проточного типа, пользующихся популярностью на сегодняшний день.

Преимущества использования ЭОУ

Похожие материалы:

  • Как подключить электрический котел к сети
  • Преимущества и недостатки теплого пола
  • Экономичные способы электрического отопления гаража

Как рассчитать мощность

Целесообразность установки отопительного котла того или иного типа определяется условиями его эксплуатации и площадью помещения. На основании этих данных рассчитывают минимальную мощность и стоимость эксплуатации за отопительный сезон или целый год.

Формула мощности: W=We*S (кВт);

  • W – это оптимальная мощность нагревательной установки;
  • We – удельная мощность для единицы площади, зависит от региона (южные районы порядка 0,05–0,07, северные и центральные – до 0,2);
  • S – общая площадь (м2);

Могут вводиться дополнительные поправочные коэффициенты для разных типов зданий и кровли:

  • крыша без теплоизоляции – 0,25;
  • нет наружного стенового утеплителя – 0,35;
  • сквозняки или мощная вентиляция – 0,15.
Читайте также:  Как установить термоголовку на радиатор отопления?

Эти и другие поправки содержатся в справочной литературе, а также соответствующих ГОСТах.

Это важно! Получив необходимое значение мощности котла, сравните его с максимально возможной нагрузкой на электрическую сеть в доме. Гаражные и садовые кооперативы имеют слабые сети и не способны питать мощные нагревательные приборы.

Установка электродного котла

Перед выбором котла необходимо правильно рассчитать его мощность. При стандартных размерах помещения (высоте потолков), и наличии утепления исходят из того, что на 10 кв. м. требуется 1 кВт мощности.

Важным моментом при монтаже, является то, что первые 1-2 метра трубопровода рядом с котлом должны быть из металла, дальше можно использовать полипропилен.

Электродный котел отопления должен устанавливаться вертикально.

На завершающем этапе монтажа системы отопления, перед установкой котла, она должна быть промыта с применением специального средства. Что использовать для промывки указанно в паспорте к прибору. Если плохо промыть систему, в сочетании с некачественным теплоносителем, снизится эффективность работы котла.

Не рекомендуется использовать чугунные радиаторы отопления, только биметаллические и алюминиевые. Применение чугуна снижает КПД, к тому же чугунные батареи имеют большой объем.

Как правило, в качестве теплоносителя используется дистиллированная вода с добавками (в воду добавляется соль, 1 чайная ложка на 100 литров). Некоторые производители котлов изготавливают и сам теплоноситель. Что добавлять и в каких объемах указывается в паспорте изделия.

В завершении, стоит отметить, что электродный котел для отопления частного дома – это надежный и экономный источник тепла.

Характеристики

Чтобы разобраться с характеристиками электродного котла, необходимо рассмотреть отечественные модели прибора «Галан». Компания сегодня предлагает четыре модификации:

  • «Очаг»;
  • «Стандарт»;
  • «Гейзер»;
  • «Вулкан».

Для частных домов

Модели «Очаг» и «Стандарт» — это для частных домов. Их мощность 2, 3, 5, 6 кВт. Соответственно с их помощью можно обогревать дома объемом: 80, 120, 180, 200 м³.

Работают эти приборы от сети переменного тока напряжением 220 вольт. Для подключения рекомендуется использовать кабель сечением 4-6 мм².

Для больших строений

«Гейзер» и «Вулкан» можно использовать для отопления больших зданий: жилых и нежилых. Мощность этих приборов: Гейзер – 9, 15 кВт, Вулкан – 25, 36, 50 кВт. Обе модели являются трехфазными аналогами.

Незамерзающие жидкости типа «Тосол», «Арктика» для электродных котлов не предназначаются.

Контроль и управление

Все модели оснащены температурными датчиками и устройствами настройки температурного режима. Электронный блок управления устанавливается рядом с котлом, чаще на стене.

Котлы электродного типа

Каждый человек хоть раз в жизни видел самодельный кипятильник, сделанный из двух лезвий. Принцип действия основан на проводимости обыкновенной воды благодаря присутствию в ней солей разных металлов. Такой же способ нагрева теплоносителя используется в электродных установках. Из-за этого в системах отопления, нагреваемых такими котлами, нельзя использовать дистиллированную или обессоленную воду, она обладает низкой проводимостью.

Установка состоит из резервуара в виде металлической трубы, покрытой изоляционным слоем. Внутри находится стальной электрод, к которому присоединяется фазный провод электросети. Нулевой провод подключается к корпусу, он служит вторым электродом. При включении вода между корпусом и главным электродом интенсивно нагревается. Такое устройство электрического котла отопления обусловливает его малые размеры.

Существуют и трехфазные электрические котлы для дома, в их корпус вводится не один электрод, а три. Вода поступает внутрь через боковой патрубок, а выходит через верхний. Скорость нагрева зависит от химического состава воды, по этой причине многие производители в инструкции по эксплуатации изделия указывают необходимые параметры теплоносителя. Некоторые из них даже дают рекомендации по насыщению теплоносителя солевыми растворами, если их концентрация в исходной воде низкая. Чтобы определить эту концентрацию, потребуется сделать химический анализ воды.

Если с помощью одного котла не удается достигнуть требуемой температуры теплоносителя, то ставится второй и третий, включая их последовательно один за другим. В любом случае придется приобрести комплект автоматики для контроля и поддержания температуры. Здесь и кроется главный недостаток: мощностью котельной установки управлять невозможно, она все время работает на максимуме. Температура воды регулируется включением / выключением котла, а эту операцию по команде блока управления выполняют электротехнические устройства.

Когда отапливаемая площадь небольшая и применяются электрические котлы малой мощности, их коммутируют бесшумные тиристорные пускатели. В случае если мощность большая, устройство включается и выключается магнитным пускателем, он при срабатывании издает громкий щелчок, поэтому в помещении топочной нужно будет сделать звукоизоляцию. Кроме этого недостатка существуют и другие:

  1. Влияние химического состава воды на эффективность работы. Со временем теплоноситель в системе теряет проводимость, так как соли в горячей воде постепенно выпадают в виде осадка, который задерживается фильтром.
  2. Более сложная обвязка по сравнению с предыдущим котлом на ТЭНах и необходимость подбора и закупки комплекта автоматики.
  3. На электродах образуется накипь, которую нужно удалять.
Читайте также:  Коды ошибок стиральных машин ariston (аристон)

Разбираемся в узлах и механизмах

Как было замечено выше, далеко не все используют электрические котлы в качестве основного источника тепла в доме. Почему? Сейчас разберемся.

Недостатки

Электрические котлы отопления, по своему устройству, нагревают внутренний теплоноситель, тем самым превращая электроэнергию в тепло. Для его постоянной и бесперебойной работы требуется относительно надежное (и при этом дорогостоящее) электроснабжение вашего дома. Только представьте, что для отопления дома в 200 м² потребуется примерно 20-22 кВт электроэнергии, это не считая зарядных устройств, работу бытовой техники и пр.

Это и есть самый главный недостаток электрокотла – не в каждом районе нашей страны есть такие мощные электростанции, способные обеспечить на каждый дом высокое напряжение. Да и что греха таить – в России перебои с электроэнергией не редкость, поэтому владельцам таких устройств (особенно осенью и зимой) придется немного померзнуть.

Достоинства

Внешний вид электрокотлов не может не радовать – такой впишется в интерьер любого дома

Но если вас не беспокоит финансовый вопрос, то электрический котел можно признать идеальным вариантом для отопления частного дома.

При определенных условиях, достоинства электрокотла могут значительно перевесить его недостатки:

  • Невысокая стоимость агрегата;
  • Монтировать такие котлы можно своими руками – все работы достаточно просты и доступны даже новичкам;
  • Безопасность при эксплуатации (в отличие от газовых котлов, в электрических котлах нет открытого пламени);
  • Для электрокотла не требуется отдельного помещения (его можно смонтировать на кухне, в гостиной, в санузле);
  • Не требуется дополнительного запаса топлива;
  • Бесшумная работа;
  • Не требуется особый уход (нет необходимости постоянно чистить горелки и топочную камеру);
  • Как любое другое электрическое оборудование, электрические котлы являются экологически чистыми;
  • Не имеет отходов от своей деятельности.

Комплексное использование

Как говорилось ранее, электрические котлы на 220В нередко используют совместно с твердотопливными и газовыми котлами. Прогреть дом можно дешевым топливом, а поддерживать постоянную температуру можно и с помощью электроэнергии, так как это будет менее затратно.

Внутреннее устройство электрокотла

Устройство электрических котлов

По своей внутренней системе, теплоноситель внутри котла нагревается с помощью электрических нагревателей (ТЭНы).

Электрический котел состоит из:

  • Блок регулировки;
  • Блок управления;
  • Теплообменник (бачок с ТЭНами).

Рабочая комплектация котла включает в себя:

  • Циркуляционный насос;
  • Предохранительный клапан;
  • Программатор (выносной блок для контроля за уровнем температуры и для управления котла);
  • Расширительный бачок;
  • Датчик давления;
  • Фильтр и воздушный вентиль.

Вообще, рабочее напряжение котлов составляет 380В (трехфазные) и 220В (двухфазные).

Обратите внимание! Электрические котлы на 220В не могут быть мощнее 12кВт. Совет! При покупке нового котла обратите внимание на котлы мощностью более 6кВт – они имеют возможность многоступенчатого переключения мощности.

Устройство и принцип работы электродного котла

Как вообще греет воду котел этого типа? Понятно, что классических нагревательных элементов в его конструкции нет. Чтобы понять суть его работы, обратимся за помощью к химии и физике, а именно – к процессу электролиза. Протекает он следующим образом: в воду с растворенными в ней солями погружены 2 электрода, каждый из которых имеет свой знак заряда (катод и анод). На оба электрода подается постоянный электрический ток. В результате этих манипуляций частицы солей (ионы), которые также обладают своим зарядом, будут притягиваться к определенному электроду.

Именно так и происходит в электродном котле: вся разница в том, что, в отличие от примера, на электроды подается переменный ток частотой 50 Гц. Это значит, что периодически (50 раз за секунду) ионы будут менять траекторию своего движения и притягиваться к проивоположному электроду. Можете представить как нагреется жидкость, в которой они находятся.

Вспомним также закон Ома: сила тока растет с уменьшением сопротивления (с учетом того, что напряжение остается неизменным). А так как способность воды проводить электроэнергию не так хороша (если сравнивать с такими материалами как алюминий или медь), то с увеличением силы тока увеличивается и температура нагрева воды .

От процентного содержания солей в воде зависит не только сила тока, но и мощность устройства. Это ясно видно из формулы:

P – мощность оборудования, Вт.

U – напряжение в сети (220В или 380В).

Коротко конструкцию заводского котла можно описать так. стальной корпус является одним из электродов. Внутри находится стержень металлический, который играет роль другого электрода. К каждому подведен свой контакт (провод). Не стоит забывать и о заземлении котла – оно обязательно!

Теперь вы примерно знаете что же от нас в дальнейшем потребуется. Обратимся чуть подробнее к преимуществам и недостаткам устройства.

Устройство и принцип работы электродного котла

Количество соли в жидкости вы сможете узнать из паспорта заводского котла, который подходит вам по параметрам.